Visu teorija (ja tāda ir) izskaidrotu visu Visumā, sākot no kvantu daļiņām un beidzot ar spirālveida galaktikām.
(Attēls: © Shutterstock)
Visu teorija (TOE) ir hipotētisks ietvars, kas izskaidro visas zināmās fiziskās parādības Visumā. Pētnieki ir meklējuši šādu modeli kopš kvantu mehānikas un Alberta Einšteina attīstības relativitātes teorija 20. gadsimta sākumā.
Katrs no šiem mūsdienu fizikas pīlāriem ar pārsteidzošu precizitāti apraksta savu izmeklēšanas jomu - vissīkākās un vismasīvākās lietas kosmosā -, taču abas kvantu mehānika un relativitāte neizdodas, ja to piemēro viens otra priekšmetam. Līdz šim visaptverošā teorija par visu ir zinātniekiem izvairījusies, un daži uzskata, ka galvenais mērķis nav reāls.
Einšteina drosmīgie centieni
Einšteins 1920. gados sāka meklēt vienojošu teoriju, saskaņā ar Amerikas fizisko biedrību (APS). Viņš nekad nebija pilnībā pieņēmis dīvainos kvantu mehānikas paradoksus un uzskatīja, ka matemātika, kas apraksta elektromagnētismu un smagums, vienīgos divus tajā laikā zināmos spēkus, varēja apvienot vienā ietvarā.
"Es gribu zināt, kā Dievs radīja šo pasauli," Einšteins stāstīja jaunam fizikas studentam vārdā Estere Salamans 1925. gadā. "Mani neinteresē šī vai tā parādība, šī vai tā elementa spektrs. Es gribu zināt Viņa domas; pārējās ir tikai detaļas."
Bet Einšteina meklējumi viņa dzīves laikā izrādījās quotioti. "Lielākā daļa no maniem intelektuālajiem pēcnācējiem nonāk ļoti jaunu sarūgtinātu cerību kapavietā," viņš rakstīja vēstulē 1938. gadā. Tomēr viņš nepadevās un, atrodoties nāves gultā, lūdza, lai viņam būtu pēdējās piezīmes par teoriju. no visa, kas viņam atvests, saskaņā ar APS.
Potenciālie kandidāti
20. gadsimta vidū fiziķi izstrādāja standarta modeli, kuru sauca par "gandrīz visa teorija"" Tajā aprakstīta visas zināmās subatomiskās daļiņas un trīs no četriem pamata spēkiem: elektromagnētisms un spēcīgie un vājie kodolspēki, bet ne gravitācijas spēks.
Modelis, kas ietvēra arī smagumu, būtu pazīstams kā a kvantu gravitācija teorija. Daži pētnieki uzskata, ka stīgu teorija ir tāds ietvars un der rēķinam par teoriju par visu. Stīgu teorija norāda, ka daļiņas faktiski ir viendimensionālas, virknei līdzīgas entītijas, kas vibrē 11 dimensiju realitātē. Vibrācijas nosaka dažādu daļiņu īpašības, piemēram, to masu un lādiņu.
Vai varbūt tas neeksistē
Bet citi zinātnieki stīgu teorijas ideju uzskata par intelektuālu strupceļu. Pīters Voits, Kolumbijas universitātes fiziķis, vairākkārt ir izteicis kolēģiem pakaļdzīšanos, ko viņš uzskata par iedomātu sapni.
"Stīgu teorijas apvienošanas pētījumu pamatproblēma nav tā, ka progress būtu bijis lēns pēdējos 30 gados,"Voita rakstīja savā emuārā, "bet tas ir bijis negatīvs, jo viss iemācītais skaidrāk parāda, kāpēc ideja nedarbojas."
Fiziķis Stefans Hokings savā visvairāk pārdotajā grāmatā "Laika īsa vēsture" (Bantam Books, 1988) apsprieda savu vēlmi palīdzēt radīt teoriju par visu (kas arī bija virsraksts viņa 2014. gada biogrāfija). Bet slavenais zinātnieks vēlāk dzīvē mainīja savas domas; viņš domāja, ka šāda teorija būs mūžīgi nepieejama, jo cilvēku īstenības apraksti vienmēr ir nepilnīgi, pēc 2002. gada lekcijas pieejams vietnē, kas veltīta vēlīnam fiziķim.
Šis fakts viņu neapbēdināja, bet drīzāk deva cerību. "Es tagad priecājos, ka mūsu izpratnes meklējumi nekad nebeigsies un ka mums vienmēr būs izaicinājums ar jauniem atklājumiem," sacīja Hokings. "Bez tā mēs stagnētu."
Papildu resursi:
- Skatīties šo GUT un TOE skaidrojums (grand vienota teorija un visa teorija), no Fermilab.
- Lūk, kā teorētiskais fiziķis Miči Kaku izskaidro visa teoriju par Big Think.
- Skatīties "Kāpēc stīgu teorija ir nepareiza, "no PBS Space Time.
